带电粒子束装置以及试样加工方法

专利名称：带电粒子束装置以及试样加工方法
技术领域：
本发明涉及使用聚焦离子束对试样进行加工的带电粒子束装置。
背景技术：
随着半导体器件的微细化，利用透射式电子显微镜(TEM transmission Electron Microscope)针对器件的微小区域进行观察和分析的技术的重要性不断提高。为了用TEM 来进行观察，需要将微小区域加工成电子束能够透过的厚度的薄片试样。在薄片试样的制作中，广泛使用聚焦离子束装置。但是，在基于聚焦离子束装置的薄片试样的制作中，存在会在薄片试样上形成因照射聚焦离子束而产生的损伤层的问题。作为解决该问题的一个方法，公知有使用在聚焦离子束装置中具有氩离子束照射部的装置的技术(参照专利文献1)。由此，在因照射聚焦离子束而形成的损伤层上，能够从恰当的角度照射氩离子束来执行去除加工。另外，作为其他方法，公知有利用以低加速电压加速后的聚焦离子束来制作薄片试样的技术。由此，能够减小形成在薄片试样上的损伤层的厚度。但是，当加速电压低时， 聚焦离子束的离子束光学系统的色差变大。由此，存在无法使聚焦离子束的束直径缩小的问题。作为解决该问题的方法，公知有使用具有中间加速管的聚焦离子束镜筒的技术 (参照专利文献2)。由此，能够减小光学系统的色差，且能够使能量小的聚焦离子束到达试样。另外，作为其他方法，公知有在试样上施加电压的减速法。由此，能够在即将到达试样之前减小聚焦离子束的能量，因此能够减小像差。专利文献1日本特开2007-66710号公报专利文献2日本特开2007-103108号公报 但是，在以往的装置中，存在如下所述的问题。即、具有氩离子束照射部的装置的结构复杂。另外，对于具备拥有中间加速管的聚焦离子束镜筒的装置而言，其镜筒的构造复杂。另外，在使用减速法的情况下，不得不在聚焦离子束镜筒与试样之间形成关于聚焦离子束对称的电场。但是，当在装置中具备试样观察用的电子束镜筒时，试样附近的电场变得不对称。因此，无法起到减速效果。

发明内容
本发明正是鉴于上述问题而完成的，其目的在于，提供一种在不使用复杂装置结构的情况下，即使减小加速电压也能够照射线束直径小的聚焦离子束的带电粒子束装置。为了实现上述目的，本发明提供以下的手段。本发明提供一种带电粒子束装置，该带电粒子束装置具有收纳试样的试样室； 以及离子束镜筒，其通过加速电压对离子束进行加速，并使离子束聚焦地照射到该试样上，其中，离子束镜筒具有离子源，其被收纳在离子束镜筒的基端侧，产生离子束；以及离子光学系统，其向试样照射离子束，离子光学系统具有第1物镜电极，其使离子束聚焦至试样上；以及第2物镜电极，其使以第2加速电压加速后的离子束聚焦至试样上，其中，第2加速电压比对离子束进行加速的第1加速电压低。因此，与离子束的加速电压相应地形成最佳的物镜，能够使线束直径小的离子束聚焦至试样上。另外，在上述带电粒子束装置中，优选的是，第2物镜电极被配置为比第1物镜电极更靠离子束镜筒的末端侧。通过使用被配置在比第1物镜更靠近试样的位置处的第2物镜，由此，缩短了透镜与焦点之间的距离。由此，即使是以低加速电压加速后的离子束，也能够减小色差。另外，在上述带电粒子束装置中，优选的是，第1物镜电极由多个电极构成，多个电极至少具有与第2物镜电极相邻且接地的电极，由接地的电极、第2物镜电极、接地的离子束镜筒的末端部形成了使以第2加速电压加速后的离子束聚焦的透镜电场。即、带电粒子束装置形成有以第2物镜电极为中心的单透镜。由此，能够由一个电极来构成第2物镜电极。由此，透镜电极容易组装，透镜轴的偏差变小，能够组装成精度良好的离子束镜筒。而且，由此能够减小线束的直径。特别是，透镜电极的轴偏及倾斜是导致观察像的视野偏移的因素。因此，精确地组装透镜电极十分重要。将透镜电极的轴偏调整为15 μ m以下。另外，在上述带电粒子束装置中，优选的是，离子光学系统在比第1物镜电极更靠离子束镜筒的基端侧的位置处，具有使离子束偏转的偏转电极，偏转电极将以第1加速电压加速后的离子束偏转成使其通过第1物镜电极的透镜中心，并且，将以第2加速电压加速后的离子束偏转成使其通过第2物镜电极的透镜中心。即、即使切换了透镜，也能够使离子束的回正位置成为透镜的中心。由此，能够使离子束入射到各个透镜的中心，因此能够减小像差。另外，即使切换了透镜，也能使照射位置一致。并且，即使使用偏转电极来调整离子束的照射位置，离子束也通过透镜的中心，因此，观察像不会变得模糊。这里，偏转电极由2 级的静电电极构成，通过调整上下级的电压比，能够使离子束入射到透镜的中心。另外，在上述带电粒子束装置中，优选的是，离子光学系统在比第1物镜电极更靠离子束镜筒的基端侧的位置处，具有进行离子束的扫描的扫描电极，扫描电极使以第1加速电压加速后的离子束以通过第1物镜电极的透镜中心的方式进行扫描，并且，使以第2加速电压加速后的离子束以通过第2物镜电极的透镜中心的方式进行扫描。即、使所扫描的离子束入射到透镜的中心，使离子束的回正位置成为透镜的中心。由此，即使切换了透镜， 离子束的回正位置也位于透镜的中心，因此，能够减轻观察像的畸变。这里，扫描电极由2 级的静电电极构成，通过调整上下级的电压比来调整离子束的照射位置。本发明的带电粒子束装置的离子光学系统还具有聚焦透镜电极，其使由离子源产生的离子束聚焦；以及像散校正电极，其对离子束的像散进行校正。另外，在上述带电粒子束装置中，优选的是，该带电粒子束装置具有输入部，其输入加速电压；存储部，其存储与加速电压对应的离子光学系统的设定值；以及控制部，其针对离子光学系统设定设定值，存储部存储与第1加速电压对应的第1设定值和与第2加速电压对应的第2设定值，在通过输入部输入了第1加速电压时，控制部针对离子光学系统设定第1设定值，在通过输入部输入了第2加速电压时，控制部针对离子光学系统设定第2设定值。由此，能够根据加速电压的切换，也切换离子光学系统的设定，因此，不需要进行线束的重复调整，能够顺畅地进行作业。另外，即使对所使用的物镜进行切换，也能够将离子光学系统的设定切换为恰当的设定值，因此，观察区域不会发生大幅的变化，能够观察试样上的相同位置。这里，优选的是，存储部除了存储有针对离子光学系统设定的设定值以外，还存储有从输入部输入设定值时的输入灵敏度。所谓输入灵敏度，是指操作员输入针对物镜电极、像散校正电极和偏转电极的施加电压值时的输入部的操作灵敏度。另外，在上述带电粒子束装置中，优选的是，关于第1设定值，第1物镜电极的设定值为固定的电压值，第2物镜电极的设定值为0，关于第2设定值，第1物镜电极的设定值为 0，第2物镜电极的设定值为固定的电压值。通过从对物镜电极供给电压的状态成为接地状态，能够短时间地进行切换。特别是，通过由开关机构实现的切换部来进行切换，由此，能够减轻在所使用的物镜的切换之后产生的离子束的照射位置的漂移。在本发明的带电粒子束装置中，第2物镜电极具有能够使离子束通过的孔部，且该第2物镜电极由具有相对于离子束大致垂直的平面的平板部、以及能够使离子束通过的筒部构成。通过使用平板部，能够防止离子束照射到被配置为比平板部更靠近试样侧的绝缘部件。另外，在形成第1物镜时，接地的筒部作为防电屏蔽件发挥作用，因此，能够减轻外部电场对离子束的影响。本发明的带电粒子束装置还具有电子束镜筒，该电子束镜筒能够向试样的离子束的照射区域照射电子束，电子束镜筒具有使电子束聚焦至试样上的电子束用物镜线圈，电子束用物镜线圈的中心与试样之间的距离比离子束镜筒的第2物镜电极的中心与试样之间的距离大。由此，能够向基于离子束的试样加工中的试样加工区域照射电子束，进行SEM 观察。另外，通过第2物镜电极，能够防止电子束镜筒的电子束用物镜的电场对离子束的影响。另外，减轻了试样附近的电场的不对称性，因此，还能够防止电子束用物镜的电场对由电子束或试样产生的二次电子的影响。本发明的试样加工方法包括第1加工步骤，以第1加速电压对离子束进行加速， 通过第1物镜对该离子束进行聚焦，对试样进行加工；以及第2加工步骤，以比第1加速电压低的第2加速电压对离子束进行加速，通过比第1物镜更靠近试样的第2物镜对该离子束进行聚焦，对试样进行加工。由此，在第2加工步骤中，能够通过以第2加速电压加速后的离子束，进行损伤层的厚度小的试样加工。另外，通过与试样接近的第2物镜来进行聚焦， 因此，能够利用像差小且线束直径小的离子束来进行加工。根据本发明的带电粒子束装置，通过使用第2物镜电极，即使减小加速电压，也能够照射线束直径小的带电粒子束，实现损伤层小的试样加工。


图1是本发明的实施方式的带电粒子束装置的结构图。图2是本发明的实施方式的带电粒子束装置的物镜电极的配线图。图3是本发明的实施方式的带电粒子束装置的物镜电极的结构图。图4是本发明的实施方式的带电粒子束装置的结构图。图5是本发明的实施方式的试样加工方法的试样加工的概略图。(a)表示粗加工， (b)表示精加工。图6是本发明的实施方式的试样加工方法的流程图。
图7是本发明的实施方式的离子光学系统的概略图。
图8是本发明的实施方式的离子光学系统的概略图。
图9是本发明的实施方式的离子光学系统的概略图。
图10是本发明的实施方式的离子光学系统的概略图。
符号说明
1 离子束镜筒外壁Ia 末端部
2 离子源3:聚焦透镜电极
4 偏转电极5 像散校正电极
6 第1物镜电极7:第1物镜电极
8 第1物镜电极9:第2物镜电极
9a孔部9b 平板部
9c筒部10 离子束镜筒
11离子束12 试样台
13试样14: 二次电子检测器
15气枪16 气源容器
17第1切换部18 第1物镜电源
19第2切换部20 第2物镜电源
21控制部22 显示部
23输入部24 物镜电压控制部
25试样室26 扫描电极
27存储部34:电子束用二次电子检测器
41电子束镜筒42 电子源
43电子束用物镜线圈44 电子束
45电子束用物镜中心位置与电子束照射位置之间的距离
46电子束用物镜中心位置
47电子束照射位置
48第2物镜中心位置与离子束照射位置之间的距离
49第2物镜中心位置50 离子束照射位置
51加工槽52 加工槽
53薄片试样部54 损伤层
55损伤层70 中心轴
71第1物镜电场71a 透镜中心
71b 离子束72 第2物镜电场
72a 透镜中心72b 离子束
80扫描宽度81b 离子束
82b 离子束
具体实施例方式
以下，对本发明的带电粒子束装置的实施方式进行说明。
如图1所示，本实施方式的带电粒子束装置具有离子束镜筒10，该离子束镜筒10 由以下部分构成产生离子束11的离子源2 ；形成聚焦透镜的聚焦透镜电极3 ；偏转电极4 ； 像散校正电极5 ；扫面电极沈；形成第1物镜的第1物镜电极6、7、8 ；以及形成第2物镜的第2物镜电极9。离子束镜筒10具有被接地的离子束镜筒外壁1，离子束11的光轴成为真空状态。试样室25具有载置试样13的试样台12 ；检测从试样13产生的二次电子的二次电子检测器14 ；以及向试样供给原料气体或蚀刻气体的气枪15。控制部21根据从键盘、鼠标等输入部23输入的离子束照射条件，分别向离子源2、 聚焦透镜电极3、偏转电极4、像散校正电极5、第1物镜电源18发送设定值，离子源、各个电极和电源根据设定值，分别施加设定值的电压。另外，所输入的离子束照射条件被存储到存储部27中。当通过输入部23输入了照射条件切换时，控制部21从存储部27中读出与切换对应的设定值，将离子束镜筒10的各个电极设定为设定值的电压。另外，控制部21通过控制离子束镜筒10内的可动光圈，来调整照射到试样13上的离子束电流量。另外，控制部 21向试样台12发送移动信号，使试样台12移动，使得能够将离子束11照射到试样13的期望位置处。然后，向试样13的期望位置处照射离子束11，通过二次电子检测器14检测从试样13产生的二次电子。检测出的二次电子的信号被发送到控制部21。控制部21根据检测信号和离子束11的扫描信号而形成二次电子像。将二次电子像显示到显示部22上。另外，在照射离子束11时，从气枪15向试样13供给收纳在气源容器16内的原料气体或蚀刻气体，由此，能够对离子束11的照射区域进行原料气体材料的沉积、或由蚀刻气体实现的增速蚀刻。图2是本发明的带电粒子束装置的物镜电极的配线图。第1物镜电极7和第2物镜电极9分别与第1切换部17和第2切换部19相连。第1切换部17能够对连接第1物镜电极7和第1物镜电源18的配线与将第1物镜电极7接地的配线进行切换。另外，第2 切换部19能够对连接第2物镜电极9和第2物镜电源20的配线与将第2物镜电极9接地的配线进行切换。另外，第1物镜电源18和第2物镜电源20分别与控制部21连接，将从控制部21发送的设定电压值的电压施加给透镜电极。物镜电压控制部M对第1切换部17和第2切换部19进行控制。在形成第1物镜时，物镜电压控制部M向第1切换部17和第2切换部19发送表示以如下方式进行配线的信号。即、使第1切换部17成为连接第1物镜电极7与第1物镜电源18的配线，且使第 2切换部19成为将第2物镜电极9接地的配线。另外，在形成第2物镜时，物镜电压控制部M向第1切换部17和第2切换部19发送表示以如下方式进行配线的信号。即、使第1 切换部17成为将第1物镜电极7接地的配线，且使第2切换部19成为连接第2物镜电极 9与第2物镜电源20的配线。在形成第1物镜时，将第1物镜电极6、8接地并向第1物镜电极7施加IOkV以下的电压，由此形成第1物镜。此时，第2物镜电极9接地，因此不作为透镜发挥作用。这里， 针对第1物镜电极7的施加电压的极性可以是正或负。但是，在向第1物镜电极7施加负电压来使离子束11加速的情况下，色差更小，能够照射线束直径更小的离子束。在形成第2物镜时，将第1物镜电极6、7、8接地并向第2物镜电极9施加5kV以下的电压，由此形成第2物镜。通过将与第2物镜电极9相邻的第1物镜电极8和离子束镜筒外壁1的末端部Ia接地、并向第2物镜电极9施加电压，由此形成单透镜。此时，第1 物镜电极7接地，因此不作为透镜发挥作用。这里，针对第2物镜电极9的施加电压的极性可以是正或负。但是，在向第2物镜电极9施加负电压来使离子束11加速的情况下，色差更小，能够照射线束直径更小的离子束。图3是本发明的带电粒子束装置的物镜电极的结构图。第1物镜电极6、7、8是平板状的电极，它们具有与离子束11大致垂直的平面，并具有使离子束11通过的孔部。另外，第2物镜电极9具有使离子束11通过的孔部9a，并且该第2物镜电极9由具有与离子束11大致垂直的平面的平板部9b和筒部9c构成。即使在相对于平板部9b在试样13侧配置了绝缘性物质作为透镜的耐压材料的情况下，也能够使用平板部％，来防止离子束11 的脱离于光轴的成分照射到绝缘性物质上。由此，能够防止因照射离子束而产生的绝缘性物质的损伤和充电。另外，由于筒部9c被配置成覆盖离子束11，因此，能够减轻外部电场对通过筒部9c内侧的离子束11的影响。图7至图10是本发明的实施方式的离子光学系统的概略图。如图7所示，通过由上下两级的静电电极构成的偏转电极4，使离子束71b偏转成通过第1物镜电场71的透镜中心71a。由此，使得离子束71b始终通过透镜中心71a而照射到试样13上。图8是使用第2物镜电极9向试样13照射以比离子束71b低的加速电压加速后的离子束72b时的离子光学系统的概略图。当切换透镜时，在离子束71b的线束轨迹中，照射到偏离于第2物镜电场72的透镜中心72a的位置处。未通过透镜中心的线束会受到像差的影响。因而无法使线束聚焦至试样13上，因此观察像变得模糊。因此，伴随透镜的切换， 变更偏转电极4的设定值，使得离子束72b通过第2物镜电场72的透镜中心72a。由此，即使切换了透镜，也能够使离子束72b通过物镜的中心，因此，能够使线束聚焦至试样13上。在切换离子束的加速电压和所使用的物镜时，试样13上的线束照射位置有可能发生偏移。通过使用偏转电极4变更离子束来对该偏移进行校正。如上所述，偏转电极4 将离子束偏转成使得离子束通过物镜的中心，因此，即使对照射位置进行校正，观察像也不会变得模糊。另外，如图9所示，扫描电极沈使离子束81b在试样13上进行扫描。扫描电极沈由上下两级的静电电极构成。扫描电极26使离子束81b以通过第1物镜电场71的透镜中心71a的方式进行扫描。由此，使得离子束81b始终通过透镜中心71a而照射到试样13上。 并且，离子束81b是以扫描宽度80在试样13上进行扫描。图10是使用第2物镜电极9向试样13照射以比离子束81b低的加速电压加速后的离子束82b时的离子光学系统的概略图。当切换了透镜时，在离子束81b的线束轨迹中， 照射到偏离于第2物镜电场72的透镜中心72a的位置处。使用了未通过透镜中心的线束的试样的观察像成为畸变的像。因此，伴随透镜的切换，变更扫描电极26的设定值，使得离子束82b通过第2物镜电场72的透镜中心72a。由此，即使切换了透镜，也能够使离子束 82b通过物镜的中心，因此，能够使线束聚焦至试样13上。在切换离子束的加速电压和所使用的物镜时，试样13上的线束的扫描宽度有可能产生偏差。使用扫描电极沈对该偏差进行校正。如上所述，扫描电极吏离子束以离子束通过物镜中心的方式进行扫描，因此，即使对扫描宽度进行校正，观察像也不会产生畸变。
<实施例1>对通过本实施方式的带电粒子束装置提高了分辨率的实施例进行说明。关于在用于将试样13加工成精密形状的精加工中所使用的线束电流量，通过第1物镜将以加速电压 30kV加速后的离子束11聚焦至试样13上时的线束直径为几十nm左右。此时，离子束11 在试样13上形成的损伤层的厚度为20nm左右。另外，通过第1物镜将以加速电压2kV加速后的离子束11聚焦至试样13上时的线束直径为200nm左右。此时，离子束11在试样13 上形成的损伤层的厚度为20nm左右。对于加速电压低的一方，离子束11在试样13中的侵入深度较小，因此，对于加速电压低的一方，因照射离子束而在试样上产生的损伤层的厚度较小。但是，在通过第1物镜在试样13上进行聚焦的情况下，线束直径成为200nm左右。因此，观察分辨率变低，很难准确地确定离子束的照射位置。另一方面，通过第2物镜将以加速电压2kV加速后的离子束11聚焦至试样13上时的线束直径为IOOnm左右。通过使用第2物镜，由此，即使是以低加速电压加速后的离子束，也能够减小线束直径。由此，能够准确地确定离子束的照射位置。这里，虽然将加速电压设为2kV，不过，可以在不由第2物镜电极9产生放电的范围内设定加速电压的值。另外，在从第1物镜向第2物镜的切换中，控制部21将预先存储的针对离子源2、 聚焦透镜电极3、偏转电极4、像散校正电极5以及第2物镜电源20的设定值分别发送到离子源、各个电源和电源。由此，不需要针对每次的透镜切换，调整各个结构要素的设定值。<实施例2>使用图4，对具备电子束镜筒的带电粒子束装置的实施例进行说明。该带电粒子束装置具有电子束镜筒41，该电子束镜筒41具有电子源42和电子束用物镜43。电子束44 能够照射到试样13上的离子束11的照射区域上。通过使电子束44扫描离子束11的照射区域而进行照射，由此，能够通过SEM观察到离子束11对试样13的期望位置进行加工的状态。这里，离子束镜筒10的第2物镜电极9被配置在比电子束镜筒41的电子束用物镜线圈(coil)43更靠近试样13的位置处。即、电子束用物镜中心位置46与电子束照射位置47之间的距离45比第2物镜中心位置49与离子束照射位置50之间的距离48大。由此，能够减轻外部电场对离子束11的影响。在电子束镜筒41的物镜为电磁场叠加型的情况下，在形成电子束用物镜时，在试样13附近形成关于离子束11不对称的电场。离子束11受到不对称的电场的影响而可能导致照射到试样13上的线束形状发生变化。但是，通过将第2物镜电极9配置在试样13的附近，由此，在试样13的附近，第2 物镜电极9的筒部9c覆盖住离子束11，因此，能够减轻不对称电场的影响。另外，在电子束镜筒41的物镜为电磁场叠加型的情况下，在形成电子束用物镜时，在试样13附近形成关于电子束44不对称的电场。受到该电场的影响，照射到试样13 上的电子束44的线束形状会发生变形。但是，通过使用第2物镜电极9，能够减轻试样13附近的关于电子束44不对称的电场。即、第2物镜电极9的筒部9c与试样台12位于相对于电子束44大致彼此相对的位置处，因此，能够缓解电场的不对称性。由此，能够在电子束44的线束形状不产生大幅变形的情况下，以高分辨率来观察试样13。另外，电子束镜筒41具有电子束用二次电子检测器34。在电子束镜筒41的物镜为电磁场叠加型的情况下，当形成电子束用物镜时，会在试样13附近产生电场。将电子束 44照射到试样13上，所产生的二次电子在由电子束用物镜形成的电场的作用下被引入到电子束用二次电子检测器34中，进行检测。但是，在电子束镜筒41相对于试样13倾斜地配置的情况下，在试样13附近形成关于电子束44不对称的电场。因此，二次电子的轨迹受到不对称电场的影响而转向，很难到达电子束用二次电子检测器34。但是，通过使用第2物镜电极9，能够减轻试样13附近的关于电子束44不对称的电场。由此，减轻了不对称电场对二次电子的影响。因此，电子束用二次电子检测器34的二次电子检测效率提高，能够得到高质量的二次电子像。<实施例3>使用图5和图6来说明本实施方式的试样加工方法。图5是本发明的试样加工方法的试样加工的概略图。另外，图6是本发明的试样加工方法的流程图。基于试样13来制作损伤层少的TEM试样。如图5 (a)所示，使用以加速电压30kV进行了加压、且被第1物镜聚焦后的离子束 1，执行粗加工(Si)使作为观察对象的薄片试样部53残留而形成相对的加工槽51、52。由于离子束11的照射而在与薄片试样部53相邻的区域中形成损伤层M、55。接着，将加速电压切换为2kV，也将物镜切换为第2物镜(S2)。接着，如图5(b)所示，将离子束11照射到损伤层M、55上，进行去除加工(S3)。 由此，能够切取出损伤区域少的薄片试样部53。
权利要求
1.一种带电粒子束装置，该带电粒子束装置具有收纳试样的试样室；以及离子束镜筒，其通过加速电压对离子束进行加速，并使离子束聚焦地照射到该试样上，其中，所述离子束镜筒具有离子源，其被收纳在所述离子束镜筒的基端侧，产生离子束；以及离子光学系统，其向所述试样照射所述离子束，所述离子光学系统具有第1物镜电极，其使所述离子束聚焦至所述试样上；以及第2 物镜电极，其使以第2加速电压加速后的离子束聚焦至所述试样上，其中，所述第2加速电压比对所述离子束进行加速的第1加速电压低。
2.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，所述第2物镜电极被配置为比所述第1物镜电极更靠所述离子束镜筒的末端侧。
3.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中， 所述第1物镜电极由多个电极构成，所述多个电极至少具有与所述第2物镜电极相邻且接地的电极， 由所述接地的电极、所述第2物镜电极、以及接地的所述离子束镜筒的末端部形成了使以所述第2加速电压加速后的离子束聚焦的透镜电场。
4.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，所述离子光学系统在比所述第1物镜电极更靠所述离子束镜筒的基端侧的位置处，具有使所述离子束偏转的偏转电极，所述偏转电极将以所述第1加速电压加速后的离子束偏转成使其通过所述第1物镜电极的透镜中心，并且，将以所述第2加速电压加速后的离子束偏转成使其通过所述第2物镜电极的透镜中心。
5.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，所述离子光学系统在比所述第1物镜电极更靠所述离子束镜筒的基端侧的位置处，具有进行所述离子束的扫描的扫描电极，所述扫描电极使以所述第1加速电压加速后的离子束以通过所述第1物镜电极的透镜中心的方式进行扫描，并且，使以所述第2加速电压加速后的离子束以通过所述第2物镜电极的透镜中心的方式进行扫描。
6.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中， 所述离子光学系统具有聚焦透镜电极，其使由所述离子源产生的所述离子束聚焦；以及像散校正电极，其对所述离子束的像散进行校正。
7.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中， 该带电粒子束装置具有输入部，其输入所述第1加速电压和所述第2加速电压；存储部，其存储与所述第1加速电压和所述第2加速电压对应的所述离子光学系统的设定值；以及控制部，其针对所述离子光学系统设定所述设定值，所述存储部存储与所述第1加速电压对应的第1设定值和与所述第2加速电压对应的第2设定值，在通过所述输入部输入了所述第1加速电压时，所述控制部针对所述离子光学系统设定所述第1设定值，在通过所述输入部输入了所述第2加速电压时，所述控制部针对所述离子光学系统设定所述第2设定值。
8.根据权利要求7所述的带电粒子束装置，其中，关于所述第1设定值，所述第1物镜电极的设定值为固定的电压值，所述第2物镜电极的设定值为0，关于所述第2设定值，所述第1物镜电极的设定值为0，所述第2物镜电极的设定值为固定的电压值。
9.根据权利要求7所述的带电粒子束装置，其中，所述第1设定值和第2设定值被设定为，使得以所述第1加速电压加速后的离子束与以所述第2加速电压加速后的离子束照射相同的区域。
10.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，所述第2物镜电极具有能够使所述离子束通过的孔部，且该第2物镜电极由具有与所述离子束大致垂直的平面的平板部、以及能够使所述离子束通过的筒部构成。
11.根据权利要求1所述的带电粒子束装置，其中，该带电粒子束装置具有电子束镜筒，该电子束镜筒能够向所述试样的所述离子束的照射区域照射电子束，所述电子束镜筒具有使所述电子束聚焦至所述试样上的电子束用物镜线圈， 所述电子束用物镜线圈的中心与所述试样之间的距离比所述离子束镜筒的所述第2 物镜电极的中心与所述试样之间的距离大。
12.—种试样加工方法，该方法包括第1加工步骤，以第1加速电压对离子束进行加速，通过第1物镜对该离子束进行聚焦，对试样进行加工；以及第2加工步骤，以比所述第1加速电压低的第2加速电压对离子束进行加速，通过比所述第1物镜更靠近所述试样的第2物镜对该离子束进行聚焦，对所述试样进行加工。
13.根据权利要求12所述的试样加工方法，其中，所述第2加工步骤是去除在所述第1加工步骤中形成在所述试样上的损伤层的加工步马聚ο
全文摘要
本发明提供带电粒子束装置以及试样加工方法，该带电粒子束装置具有离子源，其产生离子束；第1物镜电极，其形成使离子束聚焦至试样上的第1物镜；第2物镜电极，其被配置在比第1物镜电极更靠近试样的位置处，形成第2物镜，该第2物镜使以低加速电压加速后的离子束聚焦至试样上。
文档编号H01J37/04GK102315066SQ201110187310
公开日2012年1月11日 申请日期2011年7月5日 优先权日2010年7月5日
发明者小川贵志 申请人:精工电子纳米科技有限公司